《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 其他 > 設計應用 > 基于HBS協議的智能家庭控制網絡設計
基于HBS協議的智能家庭控制網絡設計
摘要: 隨著人們生活水平的提高和計算機技術、通訊技術、網絡技術的普及化,人們對于自身的居住環境,以及生活的舒適性、安全性,也有了更高的要求。智能家居系統是一個開放的、使用了多項高新技術的智能化、人本化的集成型家居系統,智能化和網絡化將是未來家居發展的必然趨勢。
Abstract:
Key words :

  0引言

  隨著計算機技術、通訊技術、網絡技術的發展,智能化逐步滲入人們的家庭生活。智能家庭" title="智能家庭">智能家庭網絡是指在家庭內部通過一定的傳輸介質(如雙絞線、電力線等)將各種電氣設備和電氣子系統連接起來,采用統一的通信協議,對內實現資源共享,對外通過網關與外部網互聯進行信息交換。該系統能對家庭中的各種電氣設備,進行集中或分布、本地或異地的控制和管理。家庭網絡系統因操作簡單,穩定性好,擴展方便,控制靈活和容易維護等特點,在家庭、工業、貿易和商業樓宇等許多方面,都得到了廣泛應用。

  1HBS" title="HBS">HBS通信協議

  家庭總線系統(HomeBusSystem,HBS)是由日系企業:日立、三菱、松下、東芝等聯合提出的概念,由日本電子工業聯合會/無線工程電子協會HBS標準委員會制定。HBS以雙絞線或同軸電纜為通訊介質,控制通道最多可以有64個節點,家用電器經HBS總線互聯,組成一個完整的家庭網絡。協議主要用于電器開關量以及簡單模擬量的控制,采用專用總線,具有抗干擾強,安全性高等優點。

  HBS協議對國際標準化組織(ISO)提出的開放系統互連(OSI)七層模型作了精簡,引用了其中的1,2,7層,由三層結構組成,分為物理層、數據鏈路層和應用層。

  物理層描述了信號模式和傳輸介質。信號線采用普通的雙絞線。HBS總線上的信號采用脈寬編碼的方式。由于選用的HBS通信芯片要求傳輸信號的頻率最大在10kHz左右,所以采用50μs低電平,50μs高電平表示邏輯“0”;50μs低電平,150μs高電平表示邏輯“1”,如圖1所示。采用這種方式,抗干擾能力強。接收端通過計算兩個下降沿之間的時間來判斷邏輯“0”和邏輯“1”。協議的數據鏈路層主要是通訊幀結構的設計。通訊以幀的形式進行,所有從主機模塊發出的幀是定長的,數據幀的內容包括起始字節、地址字節、數據字節、校驗字節。

脈寬編碼

  校驗方式采用簡單的校驗和的方法進行幀的校驗。先將起始字節、地址字節、數據字節進行相加,然后將結果截短到所需的位長。

  從機模塊的響應幀包括地址字節、數據字節和結束字節。

  應用層定義所有傳送信息,使網絡上傳送的信息在整個系統中有惟一的解釋。

  2系統的總體結構設計

  圖2為系統的總體結構。可以看出,這是一個分布式總線型系統,各節點間信息共享,采用這種結構,若不想用某設備,或者某設備損壞,可以直接去除,不會影響系統運行。

系統的總體結構

  整個系統只有一個主機模塊,各從機模塊都掛接在總線上。每一次通信都是由主機模塊發起的,以從機模塊的響應結束。主機模塊發送命令碼,并將命令碼進行編碼傳送到總線上。從機模塊則將命令碼進行解碼,使處理器執行相應的操作并返回響應。驅動模塊是具體的驅動單元,驅動具體的對象,如燈的開關和亮度的調節、電源開關、警燈、警鈴等。

  2.1主機模塊

  主機模塊的電路圖如圖3所示。

主機模塊的電路圖

  控制芯片選用一般的AT89C51" title="AT89C51">AT89C51單片機。AT89C51是一種帶4KB閃爍可編程可擦除只讀存儲器(FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory,FPEROM)的低電壓、高性能CMOS8位微處理器。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造,與工業標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中,ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器,為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性高且價廉的方案。通信芯片選用MM1192,是日本MITSUMI公司專門為HBS總線設計開發的適配器芯片,其本身自帶編解碼電路,可應用于智能家居系統的電信、安全監控、影音設備、空調設備等,具有成本低,可靠性高和外圍電路簡單等優點。通過MM1192可將單片機發出的控制信號進行編碼,并附加到HBS總線上進行傳輸,在接收端,同樣利用MM1192將信號進行還原,其控制時序及傳輸延時如圖4所示。

控制時序及傳輸延時

  采用MM1192收發模塊,可直接與單片機連接,但是,考慮到一些干擾和失真,在單片機和收發模塊之間加入了整形電路74HC00,有效降低了誤碼率。液晶用于顯示設備的運行狀態和執行按鍵操作命令。

  2.2從機模塊

  從機模塊中的地址即該從機模塊的編號使用撥碼開關進行設定,其電路如圖5所示。

從機模塊

  當主機模塊出現故障時,從機模塊也可以依靠自己的控制系統使設備正常運行,避免了當主機模塊出現故障時,致使整個系統癱瘓。

   2.3燈光調節模塊

  驅動模塊以燈光調節為例,如圖6所示。由于可控硅具有導通和關斷兩種工作狀態,所以燈光調節可采用可控硅移相觸發方式。可控硅是一種新型的半導體器件,它具有體積小,質量輕,效率高,壽命長,動作快等優點,可廣泛應用于工業、交通、家用電器等領域,實現交流調壓、電機調速、交流開關、燈光調節等功能。

 

燈光調節

軟件流程

  4結語

  隨著人們生活水平的提高和計算機技術、通訊技術、網絡技術的普及化,人們對于自身的居住環境,以及生活的舒適性、安全性,也有了更高的要求。智能家居系統是一個開放的、使用了多項高新技術的智能化、人本化的集成型家居系統,智能化和網絡化將是未來家居發展的必然趨勢。

此內容為AET網站原創,未經授權禁止轉載。
主站蜘蛛池模板: 国产精品日产三级在线观看 | 婷婷影院在线观看 | 国产精品1区 2区 3区 | 日本午夜片成年www 日本午夜视频在线 | 久草视频中文 | 国产欧美日韩不卡 | 日韩午夜 | 天天干夜夜爽天天操夜夜爽视频 | 男生插女生阴道视频 | 久久综合给合久久狠狠狠色97 | 国产免费人成在线看视频 | 中文字幕一区二区在线播放 | www.免费黄色| 亚洲欧洲日本天天堂在线观看 | 狠狠躁夜夜躁人人爽天天天天 | 欧美成人午夜影院 | 关婷哪一级毛片高清免费看 | 永久视频在线观看 | 国产精品久久久久久久免费 | 久久黄色网址 | 成人国产在线视频 | 成人18免费视频 | 激情午夜 | 国产亚洲人成网站观看 | 91视频欧美 | 欧美视频在线一区二区三区 | 国产精品第三页 | 91精品国产91久久久久久青草 | 国产无遮挡又爽又色又刺激 | 亚洲精品日本高清中文字幕 | 交性大片欧美多人 | 久久精品国产精品亚洲精品 | 欧美视频一区二区专区 | 亚洲一区精品在线 | 一级黄色录像免费观看 | 国产成人ay手机在线观看 | 亚洲综合小说网 | 黄色大片免费播放 | 午夜免费观看体验区入口 | 中文字幕 亚洲 一区二区三区 | 亚洲图色视频 |